综合实训
1 综合实训的目的
综合实训是C语言程序设计教学过程中一个重要的实践性环节，是在学生学习完C语言程序设计课程后进行的一次全面的综合练习。在C语言程序设计的教学中，除了要求学生熟练掌握程序设计语言的语法，更重要的是培养学生提高程序设计分析能力、动手编程能力、自学和创新能力等。一般来讲，综合实训应该比课程教学实验复杂一些，要求所涉及的内容应该有一定的深度和广度，并更加接近现实应用。通过综合实训练习，帮助学生系统掌握该门课程的主要内容，培养学生实际分析问题、编程和动手能力。
综合实训围绕课程的整体教学目标进行，设计题目具有一定的综合性和应用性。综合实训强调理论与实际相结合，将理论如何应用于实际是核心问题。要完成好综合实训，就要将理论教学中涉及到的知识点贯穿起来，对不同的数据类型、程序控制结构、数据结构进行比较和总结，结合设计题目进行综合性应用，达到在实践中学习知识、掌握知识、应用知识和培养能力的目的。
通过综合实训，学生在下述各方面的能力应该得到锻炼：
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综合使用所学过的C语言程序设计知识，掌握结构化程序设计的基本思路和方法，加深对C语言基本要素和控制结构的理解。
通过查阅手册和文献资料，培养系统理解、综合运用C语言知识分析问题和利用计算机求解问题的能力。
利用所学的基本知识和技能，开发小型应用程序，培养数据处理的综合能力。 结合课程的教学内容循序渐进地进行设计方面的实践训练，以获得软件开发的经验，并加强与其它相关课程的横向联系及其应用，为后续课程的学习和毕业设计奠? ?
定基础。
及时巩固已学知识，对于给定的设计题目，考虑如何进行系统分析，建立相应的数学模型，从而提高自身的专业综合素质。 熟练应用自顶而下的计算思维方法，将大问题模块化，领会结构化程序设计的精髓；培养独立思考、阅读和编写程序的能力，积累编程经验，打下良好的计算机应用基础。 ? ? ? ?
学习设计软件的思维方法。培养从全局考虑问题的模块化思维方法，培养设计单个模块算法的逻辑化思维方法，培养产生多种设计方案的发散性思维方法。 掌握程序的局部测试与系统测试的方法，掌握在集成环境下如何设置断点进行单步调试或分块调试的方法。
获得相关项目管理和团队合作等众多方面的具体经验，培养学生在项目开发中的团队合作精神、创新意识及能力。
培养学生良好的程序设计风格及书写程序设计开发文档的能力。
2 综合实训的要求
综合实训步骤的规范不但可以培养学生科学的工作方法和作风，而且还能有效地减少错误，提高工作效率。因此必须严格执行良好的实验步骤规范。综合实训的要求是：
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对系统进行功能模块、控制模块分析，可以加其他功能修饰，使程序更加完善、合
理，画出功能模块图。 ? ? ? ? ? ? ?
采用模块化程序设计方法，程序尽量局部化和模块化。
利用C语言面向过程的编程思想来完成系统的设计，突出C语言的函数特征，采用多个函数实现各个子功能。
程序流程图要清晰，数据类型和数据结构要详细定义，要注意浮点运算的误差。 算法要简洁明了、少使用技巧，尽量避免使用多重循环嵌套或条件嵌套结构。 充分利用库函数，系统设计要实用，编程简练，输入输出操作能给用户必要的提示，功能全面可用，能够实现友好的交互。
说明书、流程图要清楚，记录设计情况为编写设计说明书作好准备。
源程序采用锯齿型书写格式，要求注释细致，采用较好的缩进格式，要求上机调试通过，设计报告按规定格式书写。
3 综合实训的过程
C语言综合实训的过程主要包括5个步骤，即程序的功能分析、数据结构设计、算法分析与设计、函数设计、编码及调试等，各个步骤都有其特定的任务。
3.1 功能分析
C语言程序设计属于结构化程序设计，采用的是自顶向下逐步细化的设计方法。功能分析就是为实现系统目标而设置的，它的任务是根据综合实训题目的描述和要求，确定程序要实现的功能，然后将这些功能分解和细化，划分成不同的层次并确定各层功能的上下级关系。
3.2 数据设计
程序的数据设计主要包括：
（1）确定程序中所用数据的数据类型。
（2）确定程序中数据元素之间的关系，选择所用的数据结构，如：数组、链表等。 （3）对程序中用到的结构体数据定义其结构体类型。 （4）定义程序中使用的全局变量、外部变量等。 （5）定义程序中通用的符号常量。 3.3 算法设计与分析
算法是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令。算法的设计取决于数据（逻辑）结构，算法的实现依赖于采用的存储结构。算法设计与分析的方法很多，如递推法、递归法、穷举法、迭代法等。同一个问题可选用不同的算法解决，但不同的算法对程序的执行效率影响却很大。
3.4 函数设计
综合性的程序一般应分为若干个程序模块，每一个模块用函数来完成一个特定的功能。为了使总体设计协调有序地进行，需要在程序编码之前，对主要的函数做出预先设计，即函数设计。
首先根据功能分析，确定各项功能要使用的主要函数；然后进行函数定义，包括：函数名称、函数功能、函数参数、函数返回值类型等。有些函数之间存在调用和被调用关系，在进行函数定义时需要注意顺序问题，有的函数先定义，有的函数后定义。函数间的调用关系要明确，选择合适的函数调用方式实现调用。
3.5 编程及调试
程序编程及调试是实现程序功能的核心阶段，需要注意以下问题：
（1）综合实训具有一定的综合性，其程序通常由多个函数构成，每个函数都有独立的功能，实现特定的操作。但程序中的所有函数都是围绕实现程序的功能进行设计的。
（2）在程序设计中往往根据需要确定若干模块，分别由一些函数来实现。有的函数在程序设计前的函数设计阶段就被考虑到了，而有的函数是在程序设计过程中因需要才产生的。但无论哪一个函数，都会经历由简单，到功能完善定型的过程。
（3）程序设计一般以功能实现为主线，每一个函数完成相应功能之后，都要立即进行函数功能测试，直到确认函数的功能无误为止。
（4）整体调试是在前期程序设计调试基础上进行的，它是程序设计的必要阶段。整体调试时需要准备一个较大规模的数据集，按照综合实训题目的功能要求，对组装完成的程序逐项进行功能测试和调试，直到满足要求。
4 综合实训的内容
综合实训的内容共有十五组题目，每组有三道大题。每组题中的第一、二题多为应用类题目，第三题为综合类题目，涉及循环、数组、函数、链表等主要知识点。
教学中可将学生每3～5人分为一小组，每小组选择其中一组题目（不同组尽量选不同题目）。每组选题后应根据题目进行进一步的任务分解，形成设计模块后再进行组内分工，建议每组设组长、副组长各一名，共同领导小组内其他成员，并向指导教师反馈实施进度。组长主要负责本组工作的组织、计划的制定、分配、实施以及进程监控与协调工作；副组长主要负责质量保证工作，包括及时发现分析、设计、编码、测试、文档建设等实施阶段的问题并及时提供协调、审查以及提交相应的解决方案、保管各类资料等。
每组学生选题后针对课题依据综合实训的过程完成以下工作： （1）写出每个模块的设计思想
（2）画出每个函数的流程图或N-S图 （3）编写源程序
（4）静态检查程序和上机调试程序，写出调试报告
（5）综合程序。在完成（1）~（4）点的基础上，将每组中的三道题目，组合成一个程序（以命令菜单的方式，供用户选择每题实现的功能），并进行调试。
综合实训以课题组形式组织，每名学生应有计划、有步骤地进行，设计过程中不得从事其他活动，组员应严格服从分派、协作管理。
第一组
1. 用牛顿迭代法解方程
求解任意的三次方程：
ax3+bx2+cx+d=0
要求a,b,c,d从键盘输入，使用循环方法编程。
【编程提示】
令f(x)= ax3+bx2+cx+d=((a*x+b)*x+c)*x+d。求出方程的表达式f(x)的导数f1(x)=(3*a*x+2*b)*x+c。计算曲线上的点(x0,f(x0))的切线与x轴的交点x：
x=x0-f(x0)/f1(x0)
任取初始点x，在循环中进行迭代：
x0=x
x=x0-f(x0)/f1(x0)
依次继续，直至x与x0的差满足指定精度要求为止。 2. 万年历
使用函数方法编写程序。要求当用户输入年份时能输出该年的日历，在日历上能够看出某天是星期几，可以显示任意一年任意一天，并能够知道是否是闰年等。
【编程提示】
用数组表示各个月份的天数；接收用户输入的年份，调用函数进行计算，算出该年之前的天数；依据输入的年份判断是否是闰年，计算该年各月的天数，并按照每排输出两个月的格式将日历存入数组。 3. 学生成绩管理
有n个学生，每个学生有m门成绩。每个学生的m门成绩用一单链表实现，n个学生所对应n个单链表的头指针用一指针数组统一存放。要求：
（1）建立该存贮结构；
（2）查找第i个学生的某门课成绩； （3）删除第i个学生的某门课成绩。 【编程提示】
将学生当作一个结点，类型为结构体，结构体中包含学生的属性和结点指针。定义链表中学生结点的结构为：
struct node
{ char course[40]；/*课程名*/ float sco；/*该门课程的成绩*/
struct node *link；/*指向下一课程结点的指针*/
}
查找某个学生的某门课的成绩，应先在指针数组中查找头指针，然后从头结点开始按课程名查找，比较课程名可用字符串比较函数strcmp()来实现。删除某个结点时，首先按课程名查找该门课对应的结点，如果没找到则输出没找到信息。如果找到则分三种情况讨论：该结点为头结点时，修改原头结点所指向的结点为新的头结点，同时更新头指针数组；该结点为中间结点时，修改该结点的前一结点的指针使其指向该结点的后一结点；该结点为尾结点时，修改原尾结点的前一结点为新的尾结点；最后释放该结点。
第二组
1. 层叠方阵
起始数放在方阵的左上角，然后从起始数开始先在同行后在同列递增，层层折叠地排列为层叠方阵。如下图为起始数是1，行数是5的层叠方阵。
使用数组方法设计程序，打印输出起始数为a，行数为m（a，m从键盘输入确定）的层叠方阵。
1 2
4 3
9 8
5 6 7
10 17 11 18 12 19
16 15 14 13 20 25 24 23 22 21
【编程提示】
设置变量n从a开始，依次增1。然后根据层叠方阵的特点给二维数组z[x][y]赋值。第i层（i=2,3,…,m）的起始位置为（1，i）,随后列号y不变行号x递增，至x==i时转折，行号x不变列号y递减，至y==1时该层结束，每一位置递增的n赋值给z[x] [y]。 2. 出售金鱼
买买提将养的一缸金鱼分五次出售：第一次卖出全部的一半加二分之一条；第二次卖出余下的三分之一加三分之一条；第三次卖出余下的四分之一加四分之一条；第四次卖出余下的五分之一加五分之一条；最后卖出余下的11条。问原来的鱼缸有几条金鱼？使用循环方
法求解。
【编程提示】
题目中所有的鱼是分五次出售的，每次卖出的策略相同：第j次卖剩下的(j+1)分之一再加1/(j+1)条。第五次将第四次余下的11条全卖了。假定第j次鱼的总数为x，则第j次留下：x-(x+1)/(j+1)。当第四次出售完毕时，应该剩下11条。若x满足上述要求，则x就是题目的解。注意：(x+1)/(j+1)应满足整除条件。 3. 简易通讯录
使用单链表建立一个简易通讯录，要求：
（1）每条记录包含姓名、电话，建立该存贮结构； （2）查找指定姓名的结点，若找到，返回该姓名的电话；
（3）在指定姓名的结点之前插入一个新的结点，若表中没有该结点，则将要插入的结点插入表尾。
【编程提示】
将每条记录当作一个结点，类型为结构体，定义链表中记录结点的结构为：
struct node
{ char name[40]；/*姓名*/
char tele[20]；/*电话*/
struct node *link；/*指向下一结点的指针*/
}
按照姓名查找电话，可从头结点开始循序查找，比较姓名可用字符串比较函数strcmp()来实现。插入新结点时，如果表中没有指定结点，则将尾结点的指针指向新结点。如果表中有指定结点，则分两种情况讨论：该指定结点为头结点时，则修改新的结点的指针使其指向头结点；该结点为其他结点时，则修改新结点的指针使其指向指定结点，修改指定结点的前一结点的指针使其指向新结点。
第三组
1. 梅森素数
形如2n-1的素数称为梅森素数，这里指数n是一个素数。例如22-1=3,23-1=7都是梅森素数。
使用循环设计程序，求出指数n<30的所有梅森素数。
【编程提示】
设置指数（2≤n<30）,t=2；通过t*2求t=2n；然后用试商法判断素数。
2. 大赛现场统分
某大奖赛有n个选手参赛，m（m>2）个评委为依次参赛的选手评判打分：最高10分，最低0分。统分规则为：每个选手所得的m个评分中，去掉一个最高分，去掉一个最低分，然后平均为该选手的最后得分。根据n个选手的最后得分从高到低排出名次表，以便确定获奖名单。使用数组方法实现程序设计。
【编程提示】
定义3个数组：sh[i]为第i个选手编号，f[i][j]为第j个评委给第i个选手的评分，sf[i]为第i个选手的最后得分。对第i个选手，将每个f[i][j]累加到sf[i]中，然后求最后得分sf[i]=(sf[i]-max-min)/(m-2)，将n个选手的最后得分sf[i]根据冒泡法从高到低排序后输出。 3. 工资管理
使用单链表建立一个简易工资表，要求：
（1）每个结点包含职工工号、姓名、应发工资等，建立n个结点（结点数据域的值由